اکنون هنگامی که پیشگامان انقلاب دیجیتال در مورد آینده صنعت صحبت می کنند، هوش مصنوعی (AI) تبدیل به یک نقطه عطف در همه جنبه ها شده است. این که آیا اولین بار از طریق فرهنگ عامه به شما معرفی شد یا به عنوان یک راه حل در دنیای واقعی برای چالش های مهم جهانی، به هر حال اکنون هوش مصنوعی بخشی از واژگان دیجیتال ما است. برای بخش آب، پیاده سازی هوش مصنوعی، به متخصصان آب این امکان را می دهد تا از داده های خود به طور موثر در تصمیم گیری بهتر استفاده کنند. در این قسمت به مبانی و مفاهیم هوش مصنوعی از جنبه ادارک نیازمندی های بخش آب خواهیم پرداخت.

معاونت مطالعات زیربنایی مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی طی گزارشی به بررسی وضعیت تنش آب شرب در کشور در سال جاری پرداخت. به گزارش روابط عمومی مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی در این گزارش آمده: با توجه به وضعیت کاهش بارندگی ها در سال آبی ۱۴۰۰-۱۳۹۹ و همچنین افزایش دمای هوا، پیش بینی می شود که در ماه های گرم سال ۱۴۰۰ شهرهای متعددی از کشور با تنش آب شرب مواجه باشند و از این منظر دچار مشکل شوند، همانند آنچه در سال آبی ۱۳۹۷-۱۳۹۶ در برخی از شهرهای کشور رخ داد و در مواردی این تنش ها به مناقشات اجتماعی نیز تبدیل شدند.

یک کارشناس ارشد مدیریت منابع آب گفت: لازم است ابرپروژه‌های انتقال آب از خلیج فارس، مورد تحقیق و تفحص مجلس قرار بگیرد و سیاست‌های موجود در این بخش بازبینی شود. داریوش مختاری در گفت و گو با ایسنا، با اشاره به لزوم توجه به طرح‌های انتقال آب، اظهار کرد: در سال‌های اخیر به دلیل تنش‌های عمدتاً اجتماعی ناشی از انتقال آب بین حوضه ای در نقاط مبدأ و مقصد انتقال، این نوع انتقال آب‌ها همیشه با چالش‌های اجتماعی همراه بوده است، چالش‌های اجتماعی مذکور به حدی بوده که در بعضی از موارد به چالش‌های امنیتی در مقیاس‌های محلی و یا ملی بدل گشته است.

براساس آخرین آمار، ظرفیت کل مخازن سدها ۵۰.۵ میلیارد مترمکعب و درصد پرشدگی سدها در حال حاضر تنها ۳۹ درصد بوده و این آمارنشان دهنده حال وخیم سدها و منابع آبی کشور است. به گزارش ایسنا، کل ورودی سدها در هفته جاری ۰.۲۰ میلیارد مترمکعب بوده و این در حالی است که این عدد در مدت مشابه سال آبی گذشته ۰.۳۰ میلیارد مترمکعب بوده، خروجی سدها نیز در هفته جاری ۰.۵۹ میلیارد مترمکعب بوده و این عدد در مدت مشابه سال گذشته ۱.۰۳ میلیارد مترمکعب ثبت شده است.

عضو هیات علمی گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد گفت: زمانی که خشکسالی تشدید می‌شود، می‌توان مجوز خاصی را برای خریداری آب شرب تعیین کرد. همچنین در سال‌های خشکسالی قیمت آب برای شهروندان هم باید افزایش پیدا کند، البته که حداقل ۵۰ لیتر آب باید رایگان باشد تا اقشار فقیر جامعه همیشه آب در حد شرب و بهداشت در اختیار داشته باشند. کامران داوری در گفت‌وگو با ایسنا با اشاره به اینکه آینده آب کشور تحت تاثیر سه عامل است، اظهار کرد: اولین عامل طبیعت، بارش و وضعیت جوی است. این مسئله اصلا قابل پیش‌بینی نیست. آنهایی هم که پیش‌بینی‌های بلندمدت می‌کنند، صرفا خیالات است.

بخش کشاورزی یکی از مهم‌ترین بخش‌های اقتصادی در کشور است و کمبود آب، به‌عنوان اصلی‌ترین عامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی محسوب می‌شود. به گزارش ایسنا، ایران به عنوان یکی از کشورهای واقع در کمربند خشک کره زمین با مشکل کم‌آبی مواجه است‌، رشد فزآینده جمعیت، نیاز به محصولات کشاورزی و دامی و محدودیت منابع آب و خاک به‌عنوان بستر اصلی تولیدات کشاورزی، مسئله کم‌آبی را به گونه‌ای بسیار جدی فرا روی کشور قرار داده است.

ماهواره ها می توانند طیف وسیعی از معیارهای کیفیت آب مانند دما، کاهش نور، لکه های روغن، مواد آلی، کلروفیل، کدورت و نوع زیستگاه بنتیک را ارائه دهند. برنامه های کاربردی تحقیقاتی و عملی با فناوری های ماهواره ای جدیدتر از جمله ماموریت های عملیاتی مانند European Sentinels، ماموریت های تجاری با وضوح 2-5 متر، و ماموریت های جدید و فوق العاده جدید، مانند ماموریت های NASA PACE و GLIMR، پیشرفت کرده و به سرعت بهبود یافته است.

با خرسندی اعلام می کنیم که فراخوان مقاله برای کنفرانس آینده IWA LET تا 30 سپتامبر 2021 باز خواهد بود. این آخرین فرصت برای ارائه مقاله در مورد فناوری های پیشرفته آب و فاضلاب است. ارسال مقاله برای LET2022 به شما این امکان را می دهد که کار خود را به مخاطبان جهانی ارائه دهید و فرصت چاپ در یک مجله معتبر بین المللی معتبر را ارائه دهید.

این ماه دانیلا بمفیکا، مدیر برنامه های استراتژیک و مشارکت IWA، در مورد کار IWA و دلیل اهمیت آن در تأمین برابری آب و سلامت عمومی جهانی، به ویژه در شرایط همه گیر جهانی، با شبکه خبری نوآوری صحبت کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کار IWA به پایین بروید و نظرات کارشناس را در مورد مسائل جاری آب جهانی بشنوید.

معاون آب و آبفای وزیر نیرو با بیان اینکه نیازمند تغییر حکمرانی در بخش آب هستیم، گفت: حکمرانی خوب آب با توجه به چهار وجه محیط، اجتماعی، سیاسی و اقتصادی امکان‌پذیر است. قاسم تقی‌زاده خامسی در گفت و گویی رادیویی با تاکید بر ضرورت یک مدیریت قدرتمند در حوزه آب کشور گفت: با توجه به اینکه ایران در یک منطقه خشک و نیمه خشک قرار دارد و ۸۵ درصد مساحت کشور در منطقه خشک و نیمه خشک است و از طرفی قرار گرفتن ۴۵ درصد جمعیت کشور در مناطقی که بیش از ۲۰ درصد از منابع آبی را دارند و نیز پدیده تغییر اقلیم که چند سال اخیر شاهد آن بوده‌ایم، نیازمند یک مدیریت و ساز و کار قوی به‌ویژه در حوزه آب کشور هستیم.

با توجه به کاهش بارش‌ها در پاییز پیش رو می‌توان گفت پیامدهای خشکسالی مانند افزایش حاشیه‌نشینی و نرخ بیکاری بیشتر به چشم خواهد آمد.  روزنامه جام جم نوشت: «پاییز خشک دیگری در راه است. این گزاره می‌تواند در آوار اخبار تلخ این روزها اتفاقی معمولی باشد که حالا از زبان رئیس مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران سازمان هواشناسی اعلام شده، اما این ظاهر ماجراست و آن چه پشت این خبر به ظاهر معمولی نهفته حکایت از اتفاقات سیاه‌تری دارد. هر چند تعدد و توالی اخبار بد این روزها جایی برای دوراندیشی چنین اخباری نمی‌گذارد اما پیامدهای خشکسالی پاییزی سال گذشته و امسال اتفاقا خیلی زود خودش را نشان می‌دهد و بدتر این‌ که اولین تاثیر آن در معیشت ما مردم است. تاثیرات آب و هوایی شاید تا چند سال پیش تنها در میانه هشدارهای فعالان محیط زیست و از زبان آنها شنیده می‌شد اما از وقتی این پیامدها به صورت مستقیم در زیست شهروندان نمود پیدا کرده حالا می‌توان حتی آن را در ‌یک تاکسی هم از زبان مسافران شنید.

برای چندین دهه نرم‌افزار MIKE از شرکت DHI استاندارد‌هایی را برای آنچه در مدل‌سازی آب امکان‌پذیر است را تعیین کرده و اکنون اینه شرکت این محصول خود را معرفی کرده است که با ویژگی‌های جدید و فراوان آن، بسیاری از امکانات جدید را فراهم می‌کند که کار شما را حتی بیشتر تسهیل می‌کند. MIKE تمام چرخه‌های محیط‌های آبی را به شیوه‌ای بسیار جامع و به همراه ویژگی‌های بیشتر از قبل شامل می‌شود. اگر شما بر روی منابع آبی دریاها، بنادر و سواحل، مدیریت منابع آب، رودخانه‌ها، سیل، شهر‌ها، آب‌های زیرزمینی و یا فاضلاب کار می‌کنید این نرم‌افزار برای نیازهای مدل‌سازی شما طراحی شده است. تقاضا برای ابزارهای پیشرفته و نوآورانه‌ مدل‌سازی به طور مداوم در حال افزایش است و DHI تلاش می‌کند تا در خط مقدم برطرف کردن این نیازها باشد و محصولات و خدماتی را ارائه کند تا با نیازهای مدل‌سازی خاص کاربر مطابقت دارد. در این نسخه از برنامه، مدل‌سازی نرم‌افزار حتی کارآمدتر شده است و از جمله قابلیت استفاده و انعطاف‌پذیری برنامه بهبود یافته است.

Hydraulic Calculator یک ماشین حساب جامع برای مهندسین هیدرولیک است که در ابتدا توسط CE CALC طراحی و توسط Up2Specs Engineering در قالب یک نرم افزار تحت ویندوز منتشر شد. از این نرم افزار برای انجام محاسبات رایج در طراحی‌های هیدرولوژی مانند شدت بارش، حجم خروجی آب حاصل از طوفان و زمان تجمع منابع آبی استفاده می‌شود. از دیگر قابلیت‌های این نرم افزار می‌توان به انجام محاسبات طراحی جمع‌آوری و نگه‌داری آب حاصل از بارش، طراحی کانال‌های خروجی فاضلاب، کانال‌های باز، طراحی مجرای آب زیر جاده مخصوص بزرگراه‌ها، طراحی فاضلاب بر پایه نیروی گرانش و محاسبات توزیع آب نظیر سیستم‌های پمپاژ، فشار لوله‌های انتقال، تعداد خطوط و نیروی چاه اشاره کرد.

WMS محصول قدرتمند شرکت Aquaveo نرم افزاری تخصصی در زمینه مدل‌سازی حوضه‌های آب‌خیز و منابع آب زیر زمینی بوده که توانسته است طیف کاملی از ابزارهای مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل منابع آبی را برای تمامی فازهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در یک محیط واحد ارائه دهد. این نرم افزار ابزارهای قدرتمندی برای مدل‌سازی فرایندهای خودکار شامل استخراج اتوماتیک حوزه آب‌خیز، محاسبه پارامترهای هندسی، محاسبه همپوشانی لایه‌ها در GIS، استخراج مقطع عرضی از داده‌های عوارض زمین و طراحی سیستم‌های لوله‌کشی مقابله با طوفان به مهندسین ارائه می‌کند.

AquaChem یکی از محصولات شرکت بزرگ و نام آشنای Schlumberger است که برای کسانی که با داده‌های آب‌های زیرزمینی سر و کار دارند طراحی شده و کارایی آن برای پروژه‌هایی است که نیاز به مدیریت، تجزیه و تحلیل و گزارش داده‌های کیفیت آب‌های زیرزمینی دارند. ابزار تجزیه و تحلیل AquaChem طیف گسترده‌ای از کارایی‌ها و محاسبات مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل، تفسیر و مقایسه داده‌های کیفیت آب را پوشش می‌دهد. این ابزار شامل تبدیل ساده‌ی واحد‌ها، تعادل شارژ, آمارگیری و مخلوط کردن نمونه‌ها برای انجام کارهای پیچیده تر از جمله گرفتن ماتریس همبستگی و محاسبات Geothermometer است. این توانایی‌های تحلیلی قدرتمند با انتخاب گسترده از طرح‌ها و نمودارهای ژئوشیمیایی معمول به کار رفته برای نشان دادن خصوصیات شیمیایی داده‌های کیفیت آب تکمیل می‌شود.

AqQA محصول RockWare نرم‌افزاری جهت تجزیه و تحلیل کیفی آب‌های زیرزمینی می‌باشد. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توانید نتایج تحلیل‌های شیمیایی خود را در صفحه گسترده‌ای که به خصوص برای این منظور تهیه شده است نگه دارید. تبدیل واحدهای لازم در داخل همین صفحات گسترده انجام می‌شوند و در آخر پس از بررسی تجزیه و تحلیل‌های به دست آمده می‌‌‌توان نمودار‌های مورد نیاز را در همین صفحه رسم کرد.

خشکسالی تقریباً بر همه ابعاد محیط و جامعه تأثیر می گذارد و به طور مستقیم بر دستیابی به اهداف توسعه پایدار تأثیر می گذارد. شرایط خشکسالی غالباً تا زمانی که کمبود آب شدید نشود و تأثیرات نامطلوب بر محیط زیست و جامعه آشکار شود، قابل توجه نیست. تاثیرات خشکسالی ممکن است تحت تأثیر بافرهای سازگار (مانند ذخیره آب یا خرید خوراک دام) قرار گیرد یا مدت طولانی پس از عادی شدن بارندگی (به عنوان مثال به دلیل کمبود آب زیرزمینی یا مخزن) ادامه یابد. همانطور که در کادر 3.1 توضیح داده شده است، توسعه آهسته و مدت طولانی خشکسالی، از جمله ویژگی های دیگر، ممکن است با تأثیرات فراتر از تلفات کشاورزی مشترک همراه شده و کمی و تعیین اثرات خشکسالی را پیچیده کند.

خشکسالی یک ویژگی مکرر در همه اقلیم ها است و عموماً با توجه به میانگین آب و هوای بلند مدت یک منطقه مشخص می شود. با توجه به ماهیت پیچیده خشکسالی، تعریف آنها در مناطق اقلیمی متفاوت است و به طور سنتی در بخش های آسیب دیده و رشته های علمی متفاوت است. بنابراین مقایسه ویژگی های خشکسالی در زمان و مکان دشوار است.

تعاملات انسان و محیط زیست در گسترش خشکسالی

مثالهای ذکر شده در بالا نشان می دهد که خطر خشکسالی، فعالیتهای انسانی، مدیریت خشکسالی و اثرات خشکسالی به شدت در هم تنیده شده اند و خشکسالی ها را نمی توان خطرات کاملاً طبیعی تلقی کرد. به عنوان مثال، کمبود آب زمانی رخ می دهد که تقاضای آب بیشتر از میزان دسترسی به آب باشد - وضعیتی که می تواند در صورت کمبود آب (خشکسالی) یا زمانی که تقاضای زیادی وجود دارد (به عنوان مثال در موج گرما) ایجاد شود. علاوه بر این، یکی از اهداف مدیریت آب از نظر تاریخی کاهش خشکسالی با تمرکز بر ذخیره آب برای غلبه بر دوره های خشک و تأمین آن در مناطق خشک بوده است. با این حال، پیامدهای ناخواسته ای از فعالیت های انسانی بر خشکسالی وجود دارد، به عنوان مثال، اثرات تغییر کاربری زمین و برداشت بیش از حد آب. سیستم های اقتصادی اجتماعی تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند و همچنین محرک خشکسالی هستند. بخش 1.3 در زیر این تأثیرات را مورد بحث قرار می دهد. درک و افزایش آگاهی از نقش جامعه به عنوان محرک خشکسالی و تعاملات پیچیده بین جامعه و خشکسالی برای کاهش اثرات خشکسالی بسیار مهم است.

عوامل مخدوش کننده خشکسالی: خطرات ترکیبی

هنگامی که خطرات مختلف به طور همزمان رخ می دهد، یک عارضه دیگر بوجود می آید. بررسی اخیر توسط Zscheischler و همکاران. (2020) طبقه بندی وقایع آب و هوایی و آب و هوایی مرکب را در چهار گونه پیشنهاد کرد: (1) پیش شرط (پیش شرط تاثیرات را تشدید می کند)، (2) چند متغیره (رانندگان متعدد و یا خطرات منجر به ضربه می شود)، (3) ترکیب زمانی ( پی در پی خطرات منجر به ضربه) و (4) ترکیب فضایی (خطرات در چندین مکان متصل باعث ایجاد اثرات تجمعی می شود). در حالی که مرزهای بین این انواع مبهم است، طبقه بندی پیشنهادی باید به تمایز و مدل سازی تأثیرات رویدادهای مرکب در رشته های مختلف کمک کند.

خشکسالی ها معمولاً خطرات آهسته، متوسط ​​تا طولانی محسوب می شوند و با آب و هوای گرمتر مرتبط هستند، اما خشکسالی هایی وجود دارد که این مفروضات را به چالش می کشد. بنابراین این بخش سه مورد خاص از خشکسالی را معرفی می کند.